Tencent Shadow

2020-03-01 3584浏览

1.主题：Tencent Shadow 如何在成熟的Android插件技术领域继续创新？郭琨前腾讯⾼高级⼯工程师
2.个⼈人介绍郭琨 • 前腾讯⾼高级⼯工程师 • 平安科技安卓技术专家 • Shadow插件框架作者之⼀一
3.内容⼤大纲 01 插件框架是做什什么的？ 02 为什什么说插件框架是个成熟的领域了了？ 03 Shadow在这个领域做出了了哪些创新？ 04 Shadow核⼼心技术原理理
4.插件框架是什什么？没⽤用插件框架时
5.插件框架是做什什么的？⽤用了了插件框架时
6.插件框架是做什什么的？ • 减少安装包体积 • 动态发布新功能 • 动态修复线上bug • ⾃自解耦业务 ………… 插件框架的其他⽤用途
7.为什什么说插件框架是个成熟的领域？框架名称开发者推出时间 AndroidDynamicLoader ⼤大众点评 2012年年6⽉月 Atlas 阿⾥里里 2013年年中 DL(Dynamic_Load_apk) 任⽟玉刚 OpenAltas(ACCD) bunnyblue 2014年年1⽉月 2015年年8⽉月 DroidPlugin 2015年年8⽉月 DynamicAPK 360 携程 Small 林林⼴广亮 2016年年6⽉月 VirtualAPK 滴滴 2017年年6⽉月 RePlugin 2017年年7⽉月 Phantom 360 满帮集团 Tencent Shadow 腾讯 2019年年6⽉月插件框架发展时间线 2015年年11⽉月 2018年年10⽉月
8.为什什么说插件框架是个成熟的领域？ 360发布RePlugin
9.Shadow做出了了哪些创新？ • 零反射、⽆无Hack实现插件框架 • 全动态插件框架
10.Shadow做出了了哪些创新？插件框架——公认的⿊黑科技
11.Shadow做出了了哪些创新？ Android 9.0 限制私有API调⽤用
12.Shadow做出了了哪些创新？ Github上第⼀一个号称零Hook的插件框架
13.Shadow做出了了哪些创新？ W/.phantom.sampl:Accessing hidden method Landroid/view/ View;->computeFitSystemWindows(Landroid/graphics/ Rect;Landroid/graphics/Rect;)Z (light greylist, reflection) W/System.err:StrictMode VmPolicy violation with POLICY_DEATH; shutting down. I/Process:Sending signal.PID:15302SIG:9 Application terminated. 严格模式下运⾏行行Phantom的Sample
14.Shadow做出了了哪些创新？反射调⽤用插件Activity的⽣生命周期⽅方法反射复制Activity的私有域零Hook不不等于零反射
15.Shadow做出了了哪些创新？插件core组件插件manager组件插件container组件动态加载插件插件loader组件插件框架宿主通⽤用的插件框架架构
16.Shadow做出了了哪些创新？业务需要新功能修改次数 13% 兼容不不同⼿手机系统 87% 插件框架本身也有更更新需求
17.Shadow做出了了哪些创新？插件core组件动态加载插件Manager组件动态加载插件loader组件插件container组件宿主全动态插件架构动态加载插件
18.Shadow做出了了哪些创新？对宿主增量量对⽐比 3000 增量量 2250 1500 750 0 RePlugin Atlas QQ PluginSdk Phantom 全动态架构对宿主增量量极⼩小 Shadow
19.Shadow核⼼心技术原理理那么我们是如何实现这些创新呢？
20.Shadow核⼼心技术原理理其他框架： Shadow：系统安装的App宿主系统安装的App宿主⾮非法访问插件 Shadow中间层插件 Shadow基本原理理
21.Shadow核⼼心技术原理理插件Activity正常运⾏行行2 个条件：系统⽅方法调⽤用成功⽣生命周期⽅方法正确回调⽅法调⽤插件 Activity Android 系统⽣命周期⽅法回调
22.Shadow核⼼心技术原理理系统Activity 系统Activity 继承继承代理理 Activity 插件 Activity 宿主插件代理理模式开发插件Activity的基本原理理
23.Shadow核⼼心技术原理理系统Activity 系统Activity 继承继承代理理 Activity 系统⽅方法调⽤用插件基类 Activity 继承插件 Activity 常规代理理模式系统⽅方法调⽤用系统⽅方法调⽤用
24.Shadow核⼼心技术原理理系统Activity 继承代理理 Activity 系统⽅方法调⽤用 Shadow Activity 系统⽅方法调⽤用继承插件 Activity Shadow中的插件Activity⽅方法调⽤用
25.Shadow核⼼心技术原理理常规代理理模式⽣生命周期⽅方法回调
26.Shadow核⼼心技术原理理常规代理理模式⽅方法回调有执⾏行行顺序问题
27.Shadow核⼼心技术原理理 Shadow采⽤用组合解决
28.Shadow核⼼心技术原理理系统Activity 继承插件 Activity 正常APP开发 Shadow Activity（普通类）继承插件 Activity Shadow插件开发代理理模式有代码侵⼊入性问题
29.Shadow核⼼心技术原理理代理理模式对开发插件带来了了代码侵⼊入性，同时⽆无法处理理jar包中activity 源码/jar .class Activity 动态编译（transform） JavaAssist dex ShadowActivity Shadow对代码侵⼊入性的解决⽅方案
30.Shadow核⼼心技术原理理 AOP——⾯面向切⾯面编程插件开发就是不不断寻找合适的切⾯面
31.Shadow核⼼心技术原理理插件Activity的intent，系统⽆无法识别，需要转换为对应壳⼦子Activity的intent PendingIntent .getActivity(context, requestCode, intent, flags, options); ShadowPendingIntent .getActivity(context, requestCode, intent, flags, options); ⼤大部分切⾯面都能通过Javassist轻松修改
32.Shadow核⼼心技术原理理 getPackageManager() -> PackageManager getPackageManager() -> ProxyPackageManager 常规插件框架对PackageManager的处理理
33.Shadow核⼼心技术原理理 PackageManager @Override getApplicationInfo() @hide abstract hideMethod() 继承 ProxyPackageManager @Override getApplicationInfo() 继承的⽅方式需要兼容hide及⼚厂商添加⽅方法
34.Shadow核⼼心技术原理理 packageManager.getApplicationInfo(String packageName,int flag) ShadowPackageManager.getApplicationInfo(packageManager,packageName,flag) 期望的⽅方法转调处理理
35.Shadow核⼼心技术原理理 Javassist没有对应⽀支持的⾼高级API
36.Shadow核⼼心技术原理理 Class A { public D add(B b, C c) { } } 1. aload_0 2. bipush 12 3. bipush 13 4. invokevirtual #A.add(B,C) 5. ireturn Class S { public static D add(A a, B b, C c) { } } 1. aload_0 2. bipush 12 3. bipush 13 4. invokestatic #S.add(A,B,C) 5. ireturn 分析2种⽅方法的调⽤用区别
37.Shadow核⼼心技术原理理⾮非常⼩小的改动达到了了⽬目的
38.Shadow核⼼心技术原理理全动态插件架构有什什么创新点?
39.Shadow核⼼心技术原理理加载系统类 BootClassLoader 双亲委派 BootClassLoader parent parent 加载安装的 app类 PathClasLoader parent PathClasLoader PluginClasLoader parent ⽆无法复⽤用宿主的类加载插件中的类 PluginClasLoader 存在类冲突问题传统的ClassLoader类加载有局限性
40.Shadow核⼼心技术原理理 loadclass(name) 否从⾃自⼰己的类路路径中搜索是抛出异常找不不到？包名是否在⽩白名单中否是是委托给parent 找不不到？正常返回定制ClassLoader⽀支持⽩白名单访问否
41.Shadow核⼼心技术原理理 BootClassLoader parent PathClasLoader 正常访问⽩白名单访问 parent PluginClasLoader 定制插件ClassLoader类访问说明
42.Shadow核⼼心技术原理理插件core组件宿主动态加载插件Manager模块动态加载插件loader组件动态加载插件container组件代理理Activity及运⾏行行时需要的类回顾⼀一下全动态插件架构插件
43.Shadow核⼼心技术原理理系统启动Activity时，总是从PathClassLoader去查找 BootClassLoader parent PathClasLoader ？ parent ContainerClasLo ader 传统的ClassLoader双亲委派是否可以打破？
44.Shadow核⼼心技术原理理 public abstract class ClassLoader { private final ClassLoader parent; 反射私有变量量parent就能改变原有双亲委派结构 //....... } 阅读源码寻找双亲委派的逻辑
45.Shadow核⼼心技术原理理 BootClassLoader parent parent x ContainerClasLo ader ● 修改安全 ● ⾮非插件框架必须点 PathClasLoader parent 打破ClassLoader的双亲委派
46.Shadow核⼼心技术原理理优化RePlugin的核⼼心技术
47.Shadow核⼼心技术原理理 Boot ClassLoader parent Path ClassLoader 访问读写PathClassLoader私有域复制内容, 替换访问读写PackageInfo私有域 Boot ClassLoader parent RePlugin ClassLoader RePlugin ClassLoader parent Plugin ClassLoader RePlugin唯⼀一的Hook点实现
48.Shadow核⼼心技术原理理 Boot ClassLoader parent RePlugin ClassLoader parent PathClassLoa der parent Plugin ClassLoader ⽆无限制API调⽤用实现Replugin核⼼心hook
49.总结 • 基础知识⾮非常重要，总能在关键问题上起决定性作⽤用 • 任何软件⼯工程领域的问题，都可以通过增加⼀一个中间层来解决 • 不不建议使⽤用反射，只有在⾯面向未来编程时才是正确的解决⽅方案
50.开源 Shadow GitHub开源地址:https://github.com/Tencent/Shadow欢迎star，issue，pr
51.Thank you for your attention! 郭琨